説明

無線通信システム

【課題】セルIDに応じたフレームフォーマットを使用して基地局が送信を行うという条件を満たしつつ複数基地局から同一データを送信して端末側での受信品質向上を実現可能な無線通信システムを得ること。
【解決手段】本発明は、セルIDを所定数Nで除した場合の余りに応じたフレームフォーマットを使用して信号を送信する複数の基地局を備え、各基地局は必要に応じて他の基地局と連携して特定端末へ同一データを同時に送信する無線通信システムであって、各基地局は、他の基地局と連携して同一データを同時に送信する場合、データを配置するサブフレームを他の基地局と一致させるとともに、他の基地局が使用するセルIDとの差がNの倍数となる連携動作用セルIDを使用し、連携動作用セルIDに対応するフレームフォーマットで既知信号、制御信号およびデータを送信する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、1つの移動端末(以下、端末と称する)に対して、複数の基地局が同一信号を同時に送信する複数基地局連携送信が可能な無線通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信において、ユーザスループット、特にセルエッジのユーザスループットを向上させるべく、複数基地局連携送信技術が検討されている。この技術を適用したシステムでは、複数(例えば2台)の基地局がある端末に対して同一の信号を送信する。2台の基地局から同一信号が送信されているため、端末での受信信号レベルは、1つの基地局から受信しているときに比べて高くなり、スループットが向上する可能性がある。このような技術は、標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、Coordinated Multi-Point Operation for LTE(以下、CoMPと称する)として検討が進められている(非特許文献1参照)。これは既に3GPPにて規格化したLTE(Long Term Evolution)を基に検討を行っているものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】3GPP TR36.819 V2.0.0
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、LTE規格を基にCoMPを実現するには課題がある。図5は、基地局の送信アンテナが1本のときのLTEの下り回線フレームフォーマットを示す図である。LTEはOFDMA技術を採用しており、下り回線フレームフォーマットは周波数軸上に12本のサブキャリア、時間軸上に14個のOFDMシンボルから構成されるリソースブロック(以後、RBと称する)を端末へのリソース割当ての最小単位としている。RBには図5のハッチングで示したReference Signal(以後、RSと称する)が配置されている。RSは、各端末が下り回線の品質を測定するために使用する既知パターンである。また、14個のOFDMシンボルのうち、先頭の最大3OFDMシンボルが制御チャネルに使用され、残りのOFDMシンボルがユーザデータチャネルに使用される。なお、制御チャネルに使用するOFDMシンボル数はサブフレーム(RBの時間方向の長さ)毎に1から3の間で変化し、現状のLTE規格ではセル単位で可変である。また、制御チャネル、ユーザデータチャネルの領域に存在するRSの位置には、制御信号,ユーザデータ信号は配置できない。
【0005】
LTE規格を基にCoMPを実現する上での課題の1つは、RSの周波数軸方向の位置がセル毎に異なることである。RSの位置は、セルIDを6で割った余りの数を基準に決定する。従って、余りの数が異なるセル同士で同一信号を送信した場合、例えば、図5に示したシステム(ただし、n1を6で割ったときの余りとn2を6で割ったときの余りは一致しないものとする)において、基地局#1から送信したユーザデータと基地局#2から送信したRSが衝突することになり、端末で正しく受信することができない。
【0006】
もう1つの課題は、時間軸方向のユーザデータチャネル領域のサイズが基地局間で異なる可能性があることである。上述したように、現在のLTE規格では、ユーザデータチャネル領域のサイズがサブフレーム単位で変化し、セル間で同一とならない可能性がある。このため、同一信号を送信することができないという問題がある。
【0007】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セルIDに応じたフレームフォーマットを使用して基地局が送信を行うという条件を満たしつつ複数基地局から同一データを送信し、端末側での受信品質向上を実現可能な無線通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、セルIDを所定数N(2以上の整数)で除した場合の余りに応じたフレームフォーマットを使用して信号を送信する複数の基地局を備え、各基地局は必要に応じて他の基地局と連携して特定端末へ同一データを同時に送信する無線通信システムであって、各基地局は、他の基地局と連携して同一データを同時に送信する場合、データを配置するサブフレームを当該他の基地局と一致させるとともに、当該他の基地局が使用するセルIDとの差が前記Nの倍数となる連携動作用セルIDを使用し、当該連携動作用セルIDに対応するフレームフォーマットで既知信号、制御信号およびデータを送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、セルIDに応じたフレームフォーマット、特に、セルIDを所定の整数で割った場合の余りに応じたフレームフォーマットを使用して基地局が送信を行うシステムにおいて、複数基地局から同じデータを送信して端末側での受信品質を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】図1は、本発明にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。
【図2】図2は、基地局の構成例を示す図である。
【図3】図3は、基地局の他の構成例を示す図である。
【図4】図4は、下り回線フレームフォーマットの一例を示す図である。
【図5】図5は、課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0012】
実施の形態.
図1は、本発明にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システムは、複数の基地局(図1の例では基地局1および2)と、基地局と通信する端末3とを含んで構成されている。図1では、基地局1から送信された信号の到達範囲をセル101、基地局2から送信された信号の到達範囲をセル102として記載している。従って、端末3は、基地局1から送信された信号と基地局2から送信された信号のいずれも受信可能な状態にある。なお、図1は、説明を分かり易くするための2台の基地局と1台の端末のみを示しているが、基地局および端末の台数が図示したものに限定されない。この無線通信システムには、3GPPのLTE規格が適用されているものとする。
【0013】
図2は、図1に示した基地局1および2の構成例を示す図である。基地局1および2は、制御部11、RS位置決定部12および送受信部13を備えている。制御部11は、自局およびCoMPを行う他の基地局で使用するセルIDを決定する、あるいは他の基地局と通信を行い、他の基地局で決定された自局のセルIDを取得して管理する。セルIDを決定した場合には、決定したセルIDを、CoMPを行う他の基地局へ通知する。RS位置決定部12は、制御部11から通知されるセルIDを基にRSの周波数方向の位置を決定する。送受信部13は、RS位置決定部12から通知されるRS位置に基づいてRSを配置し、また、制御部11から通知される制御チャネル信号およびユーザデータチャネル信号を所定の位置に配置し、変調を行った後に無線信号として端末に送信する。さらには、端末3が送信した無線信号を受信・復号する。
【0014】
以下にセルIDに基づいたRSの周波数方向の位置決定、およびユーザデータチャネルのサイズを決定する処理の流れを説明する。本実施の形態の無線通信システムでは、セルIDを、CoMPを行う基地局間同士で、差が6の整数倍になるよう付与する。これは基地局を設置する際にセルIDを決定する方法もあれば、CoMPを行うと判断した際に通常のセルIDとは別にCoMP用セルIDを決定する方法もある。
【0015】
基地局設置の際にセルIDを決定する方法を適用した場合、各基地局では、付与されたセルIDを制御部11からRS位置決定部12に通知する。例えば、図1に示したシステム構成の場合、基地局1に付与するセルIDと基地局2に付与するセルIDの差が6の整数倍となるようにする。
【0016】
一方、CoMP実施判断後にCoMP用セルIDを決定する方法を適用した場合、各基地局では、CoMPを実施することに決定すると、CoMPを実施する複数の基地局のうち、いずれか一つの基地局において、制御部11が、各基地局のCoMP用セルIDを決定し、CoMPを実施する他の基地局へ通知する。各基地局では、制御部11が決定したCoMP用セルID、またはCoMPの相手先である他基地局から通知されたCoMP用セルIDを制御部11からRS位置決定部12へ通知する。なお、CoMP用セルIDの決定方法は、例えば、CoMPを行う複数基地局の通常のセルIDから一つを選ぶようにすればよい(CoMPを行う全ての基地局で同一のCoMP用セルIDを使用する)。CoMPを行う各基地局に割り当てるCoMP用セルID同士の差が6の整数倍(0以外)になるようにしてもよい。
【0017】
RS位置決定部12は、制御部11からセルIDの通知を受けると、3GPPのLTE規格で定められている方法(3GPP TS36.211 6.10.1.2)に従ってRSの位置を決定し、決定結果を送受信部13へ通知する。送受信部13は、通知された情報に基づき、RSを配置し、また、制御部11から通知される制御チャネルの情報、ユーザデータチャネルの情報にそれぞれ変調を行い、フレームフォーマット上の所定の位置に配置する。ここで、ユーザデータチャネルのサイズ(時間軸方向のユーザデータチャネル領域のサイズ)は、CoMPを開始する前に、CoMPを行う他の基地局と通信を行い、基地局間で同じサイズとなるように決定する。あるいは、CoMPを行う場合のユーザデータチャネルのサイズを固定値とする。この場合、事前にサイズを決定し、各基地局は、このサイズを記憶しておく。サイズは、標準規格として固定値に決定しておいてもよいし、本無線通信システムを提供する事業者、あるいは基地局を提供するベンダにおいて固定的に決定しておいてもよい。具体的なユーザデータチャネルのサイズは、例えば規格上考えられる最小サイズの11とすることが考えられる。
【0018】
図3は、基地局の他の構成例を示す図である。図3に示した基地局1a,2aは、図2に示した基地局1,2に対して端末ID検出部14を追加したものである。端末ID検出部14は、送受信部13が端末3から受信した信号を解析し、信号を送信してきた端末の端末IDを検出する。検出した端末IDは制御部11を経由してRS位置決定部12に通知され、RS位置決定部12は、通知されてきた端末IDに基づいて、RSの周波数方向の位置を決定する。その後の処理は図2に示した構成の基地局と同一である。
【0019】
すなわち、図3に示した基地局1a,2aでは、通信を行う端末3の端末IDをCoMP用セルIDとして使用する。こうすることにより、同じ端末と通信する(CoMPを行う)基地局では、同じCoMP用セルIDを使用してRSの位置を決定することになる。この結果、CoMPを行う各基地局は、同じタイミングかつ同じ周波数でRSを送信することになり、ある基地局から送信されたRSが他の基地局から送信されたユーザデータと衝突するのを回避できる。また、CoMPを行う基地局同士が通信してCoMP用セルIDを事前に通知する処理が不要となる。
【0020】
図4は、本実施の形態の基地局(図2または図3に示した構成の基地局)がCoMPを行う場合の下り回線フレームフォーマット(RSの位置、およびユーザデータチャネル領域)の一例を示す図である。このように、本実施の形態の基地局によれば、CoMPを行う基地局間で共通のセルIDを使用する、あるいはセルIDの差が6の整数倍になるようにそれぞれのセルIDを決定するため、セルIDから決定されるRSの周波数方向の位置がCoMPを行う基地局間で同一となる。または、端末IDを基にRSの周波数方向の位置を決定するため、CoMPを行う基地局間でRSの周波数方向の位置がCoMPを行う基地局間で同一となる。また、CoMPを行う基地局間で、ユーザデータチャネルのサイズを固定的に同一値とするため、複数基地局間で同一信号を送信することができる。従って、端末側での受信品質を向上させることができる。
【0021】
なお、LTEを適用した無線通信システムについて説明したが、これと同様の手法で下り回線のフレームフォーマットが決定されるシステム、すなわち、セルIDをある整数(2以上の整数)で割ったときの余りに応じて下り回線のフレームフォーマットが決定されるシステムであれば、本実施の形態で説明した基地局連携動作(複数基地局から同じ信号を送信する動作)を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0022】
以上のように、本発明は、複数の基地局が連携し、連携している各基地局から同一端末に対して同一の信号を送信する機能を実現する無線システムとして有用である。
【符号の説明】
【0023】
1,2,1a,2a 基地局
3 端末
11 制御部
12 RS位置決定部
13 送受信部
14 端末ID検出部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
セルIDを所定数N(2以上の整数)で除した場合の余りに応じたフレームフォーマットを使用して信号を送信する複数の基地局を備え、各基地局は必要に応じて他の基地局と連携して特定端末へ同一データを同時に送信する無線通信システムであって、
各基地局は、他の基地局と連携して同一データを同時に送信する場合、データを配置するサブフレームを当該他の基地局と一致させるとともに、当該他の基地局が使用するセルIDとの差が前記Nの倍数となる連携動作用セルIDを使用し、当該連携動作用セルIDに対応するフレームフォーマットで既知信号、制御信号およびデータを送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項2】
前記連携動作用セルIDとして、自局および連携する各基地局の中のいずれか1つの基地局に予め割り当てられているセルIDを選択して使用することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
【請求項3】
前記連携動作用セルIDとして、前記同一データの送信先となる端末に割り当てられている端末IDを使用することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−98709(P2013−98709A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−238990(P2011−238990)
【出願日】平成23年10月31日(2011.10.31)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】